苗振華
(曹縣水務局,山東曹縣274400)
水資源現狀開發利用分析方法探討
苗振華
(曹縣水務局,山東曹縣274400)
水資源開發利用現狀調查評價是水資源評價的重要組成部分,也是開展水資源規劃的重要基礎工作。闡述水資源現狀分析的內容和方法,對區域內水資源合理開發、利用、節約和保護具有重要的意義。
水資源;開發利用;現狀;分析
現狀水資源開發利用分析內容主要包括:
(1)各分區用水指標及用水水平分析;
(2)各分區現狀供需狀況分析;
(3)各分區水資源開發利用程度分析;
(4)水資源開發利用對環境影響調查評價。
在社會經濟利用和用水量資料調查統計的基礎上,對近10年左右各分區農業用水、工業用水、生活用水和綜合用水指標進行分析計算,以反映各分區用水效率和用水節水水平。
(1)綜合指標包括人均用水量,指總用水量與總用水人口之比,單位為m3/(人·a);萬元GDP用水量,指分區年用水量與年GDP值之比,單位為m3/萬元,采用可比價計算;城市人均用水量,指城市用水量與用水人口之比,單位為m3/(人·a)。
(2)農業用水指標為畝均用水量(或稱毛、凈灌溉定額,單位為m3/畝),分別按農田灌溉、林果灌溉、草場灌溉和魚塘補水計算。其中,農田灌溉指標還應細化為水田、水澆地和菜田,有條件的市(縣)可分析主要作物的用水指標。
(3)工業用水指標用萬元工業產值取水量(指工業取用水量與總產值之比,單位為m3/萬元)、萬元工業增加值取水量(指工業取用水量與增加值之比,單位為m3/萬元)和水重復利用率(指工業重復用水量與總用水量之比,單位為%)表示。按火電工業、高耗水工業、一般工業和農村工業分別計算,產值采用可比價。有條件的縣(市)可分析各行業用水節水指標。
(4)生活用水指標為人均用水量(指生活用水量與用水人口之比,單位為L/人·d),按城鎮生活和農村生活分別計算。其中,城鎮生活分居民住宅和公共設施用水;農村生活分農村居民用水和牲畜用水,應細化后分別計算。
(5)在計算上述各項用水指標的基礎上,分析其變化趨勢和區域分布特性,并結合各地GDP、工業產值增長速度,分析總用水量和工業用水彈性系數(指工業用水增長率與工業產值增長率之比)。將上述分析計算結果與上一級區域平均水平比較,評價其現狀用水水平。
(6)調查統計各行業現狀水價,并按居民生活、工業、服務業等不同部門的水量加取平均,計算區域綜合水價。
以基準年社會經濟指標和現有供水工程設施為依據,進行P=50%和P=75%兩種保證率水資源供需分析。
3.1可供水量的計算
現狀可供水量,指在經濟合理、技術可行的條件下,結合當地需水及下游用水需求,通過現有工程措施可以利用的河道外最大水量,不包括地下水超采量和未經處理的廢污水利用量。
地表水工程可供水量不能直接采用現狀年實際供水量,應按P=50%和P=75%兩種保證率在“最小流域分區”內自上而下,先支流后干流逐級調算,同時考慮需水要求,計算不同保證率工程設施供水量。對于具有不完全多年調節性能的大中型水庫,采用時歷法調節計算;其他按典型年法計算;小型水庫和塘壩采用復蓄系數法計算;引提水工程依據設計能力、需水要求和水源條件等進行分析計算。
地下水可供水量按淺層淡水和微咸水分別計算,以最新系列計算的現狀條件下的可開采量為上限,結合各分區現狀地下水工程狀況確定。
外流域調水工程可供量按有關分水協議執行。污水處理回用等工程供水量采用現狀實際利用量計算。
3.2需水量的計算
基準年需水量包括工業、生活、農業等河道外需水量及必要的河道內需水量。工業(含電力、高耗水工業、一般工業和農村工業)及生活(含城鎮生活、農村人畜和城市環境改善)需水量均采用現狀年實際用水量。對定額不合理的,作必要調整后,重新計算其合理需水量。
農業需水量計算中,各分區灌溉面積、作物種植結構和灌溉水利用系數均按現狀實際情況考慮,不同保證率(P=50%和P=75%)農業灌溉定額原則上采用經濟灌溉定額,對明顯不合理的,可根據近幾年實際灌溉情況適當調整。
河道內需水分為生產用水和生態環境用水兩類,前者指水力發電和航運用水等,后者包括沖沙、洗鹽、防凌、稀釋凈化、保護湖泊濕地等方面用水和維護生態環境所需的基本徑流與入海水量。鑒于同一河道內各項用水可以重復利用,應在分析重點河段各主要用水項的用水量分配過程的基礎上,取外包線做為該河段內各項用水綜合要求。在北方缺水地區,往往僅考慮現有保護湖泊濕地方面用水量。
林牧漁業需水量可據現狀實際用水量確定。
3.3現狀供需的分析
按流域水系自上而下,先支流后干流逐級對各分區進行供需分析(P=50%和P=75%兩種保證率),計算相應余缺水量、供需比(分區供水量與需水量之比)和缺水率(指分區缺水量與需水量之比)。根據前述計算結果,對各分區缺水情況分部門(包括工業、生活、農業、環境)進行評價,分析其缺水原因、缺水性質、缺水范圍和缺水程度,并據缺水率繪制現狀缺水分布圖。當缺水率不大于10%時,為輕微缺水;缺水率在10%~30%之間為缺水;缺水率不小于30%時,為嚴重缺水。
采用近10年左右同步系列的水資源量和供水量統計成果,對本市(縣)各分區地表水開發率、淺層地下水開采率及水資源總量利用消耗進行分析評價。鑒于各分區間水量交換非常復雜,僅按行政分區進行計算即可。分析中采用的地表水資源量、平原區地下水補給量、水資源總量、地表水供水量、淺層地下水開采量、用水消耗量等數據,均為近10年左右的平均值。這樣可忽略蓄水變量的影響。
4.1地表水開發利用程度的分析
地表水開發利用率指地表水資源供水量占地表水資源量的百分比。按地表水資源開發利用率指標,結合北方地區實際情況將地表水資源開發利用狀況劃分為三類:(1)地表水資源開發利用率大于60%為地表水資源高度利用區;(2)地表水資源利用程度在20%~60%,為地表水資源中度利用區;(3)地表水資源利用程度小于20%,為地表水資源低度利用區。為了真實反映各分區當地地表水資源的控制利用情況,在計算供水量時應扣除跨流域(或跨地區)的調水和過境水的利用量。據分區地表水開發利用率指標,同時考慮區內有無興建工程條件及開發效益情況,評價其開發利用情況。
4.2地下水開發利用程度的分析
著重對淺層地下水開發利用程度進行分析。淺層地下水開采率指實際開采量占總補給量的百分比。在統計開采量時應扣除深層承壓水開采量,在發生淺層漏斗的地區,還要扣除統計期內的淺層水累計超采量。據分區地下水開采率指標,結合地下水位動態觀測資料和水質監測資料,同時考慮地下水賦存條件及環境的關系,評價其開發利用狀況。
4.3水資源總量開發利用程度的分析
水資源總量開發利用消耗率指用水消耗總量占水資源總量的百分比。在計算各分區內的用水消耗量時應扣除調水、過境水、深層水開采和地下水超采的影響。如:從某分區調出水量而不能回歸到本區的,應將調出水量全部作為本區的消耗量;由調入水量、入境水量、深層承壓水開采量和地下水超采量滿足的用水消耗量應全部扣除。根據上述計算的分區水資源總量消耗利用率指標,評價其開發利用狀況。
重點調查因地表水利用不當造成的河道斷流、河床變化、湖庫萎縮、次生鹽堿化等;地下水超采造成的地下水漏斗、地面沉降、地面塌陷、地裂縫、海水入侵、咸水入侵和土地沙化等;水體污染等造成對生態環境的影響。各市(縣)應針對管轄范圍內存在的主要環境問題,從形成原因、空間分布、危害情況及發展趨勢等方面進行調查分析,提出防治和改善措施。
TV213
B
1009-7716(2015)02-0066-02
2014-10-10
苗振華(1971-),男,山東曹縣人,工程師,從事水利工程管理工作。